《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

6. (2024·甘肃节选)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材进行探究.

(1) 请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整.(要求:滑片P向右移动时电路中电流变大)
(2) 图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图乙可知,R两端的电压为____V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关,应该将滑动变阻器的滑片P向____(选填“左”或“右”)端滑动;要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是____Ω;由图像得到实验结论:当____一定时,导体中的电流与导体的电阻成____.

答案：

(1) ① 电压表 ③ 如图所示 ④ 电压与电流的比为一定值
(2) C

解析:
(1) ① 电源电压恒为4.5V，选用的定值电阻阻值为10Ω，则电路中的最大电流$I_{max}=\frac {U}{R_{1}}=\frac {4.5V}{10Ω}=0.45A＜0.6A$，所以电流表指针的偏转不会超出量程，则闭合开关时电压表指针的偏转可能超出量程。④ 由表中数据可知，电压与电流之比$\frac {U}{I}=\frac {1.6V}{0.16A}=……=\frac {2.4V}{0.24A}=10Ω$，为一定值，则可得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比。
(2) 换用电压为6V的电源，定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器两端电压为$6V - 2V = 4V$，根据串联分压原理得$R_{定}:R_{变}=U_{V}:U_{变}=2V:4V = 1:2$，即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当换成20Ω电阻后，$R_{变}=40Ω＞20Ω$，因此A方案不可行；把电压表改接为0~15V量程，不能改变定值电阻两端的电压和滑动变阻器接入电路的阻值，因此B方案不可行；在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的分压电阻，当定值电阻换成20Ω后，由串联分压可得$\frac {U - U_{V}}{U_{V}}=\frac {R_{变}+R_{串}}{R_{定}}$，即$\frac {4.5V - 2V}{2V}=\frac {R_{变}+10Ω}{20Ω}$，则滑动变阻器接入电路的阻值$R_{变}=15Ω＜R_{变max}$，故C方案可行。

7. (2024·河南改编)小华用图甲所示电路探究电流与电压、电阻的关系.电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω.

(1) 她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系.
① 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时____(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出量程.
② 闭合开关,移动滑片,记录数据如表.

③ 请在图乙中描出表中各组数据对应的点,并画出I-U图像.
④ 分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比.得出此结论的理由是____.
(2) 接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系.先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数.当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是____.
A. 换用电压为6V的电源
B. 把电压表改接为0~15V量程
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻

答案： 【解析】：
(1)① 闭合开关前，若滑动变阻器滑片不在最大阻值处（最右端），电路中电阻较小，电流可能较大，根据$I = \frac{U}{R}$（$U$为电源电压，$R$为电路总电阻），电流大则电流表指针偏转可能超出量程。
③ 根据表格数据$(1.6,0.16)$、$(2.0,0.20)$、$(2.2,0.22)$、$(2.4,0.24)$在图乙中准确描点，然后用直线连接这些点（两点确定一条直线，且这些点大致在一条直线上）。
④ 由表格数据计算$\frac{U}{I}$，$\frac{1.6V}{0.16A}=10\Omega$，$\frac{2.0V}{0.20A}=10\Omega$，$\frac{2.2V}{0.22A}=10\Omega$，$\frac{2.4V}{0.24A}=10\Omega$，即电压与电流的比值是定值（电阻一定），根据正比例函数$y = kx$（$k$为常数）的形式$I=\frac{1}{R}U$（$R$为定值），所以电阻一定时，电流与电压成正比。
(2) 探究电压一定时，电流与电阻的关系，要控制电阻两端电压不变。根据串联电路电压分配规律$\frac{U_{R}}{U_{滑}}=\frac{R}{R_{滑}}$（$U_{R}$为定值电阻电压，$U_{滑}$为滑动变阻器电压，$R$为定值电阻，$R_{滑}$为滑动变阻器电阻），电源电压$U = U_{R}+U_{滑}$。当$R = 20\Omega$，$U_{R}=2V$，$U = 4.5V$，则$U_{滑}=4.5V - 2V=2.5V$，$\frac{U_{R}}{U_{滑}}=\frac{2V}{2.5V}=\frac{4}{5}=\frac{R}{R_{滑}}$，可得$R_{滑}=25\Omega\gt20\Omega$（滑动变阻器最大阻值）。
A. 换用$6V$电源，$U_{滑}=6V - 2V = 4V$，$\frac{U_{R}}{U_{滑}}=\frac{2V}{4V}=\frac{1}{2}=\frac{R}{R_{滑}}$，$R = 20\Omega$时，$R_{滑}=40\Omega$，滑动变阻器最大阻值$20\Omega$，更无法满足，A 错误。
B. 把电压表改接为$0 - 15V$量程，不能改变电阻两端电压大小，不能完成实验，B 错误。
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个$10\Omega$的电阻$R_{0}$，此时$U_{R}=2V$，$R = 20\Omega$，电路电流$I=\frac{U_{R}}{R}=\frac{2V}{20\Omega}=0.1A$，$R_{0}$与滑动变阻器两端电压$U_{0滑}=4.5V - 2V = 2.5V$，根据$R_{总}=\frac{U_{0滑}}{I}=\frac{2.5V}{0.1A}=25\Omega$，$R_{滑}=R_{总}-R_{0}=25\Omega - 10\Omega = 15\Omega\leq20\Omega$，可以完成实验，C 正确。
【答案】：
(1)① 电流表 ③ （正确描点连线，图略） ④ 电压与电流的比值是定值（或$\frac{U}{I}$为定值，电阻一定）
(2) C